Universiteit Maastricht
Universiteit Maastricht
Persbericht
21 februari 2003
Ontkoppelingseiwit UCP3 geen wapen in de strijd tegen obesitas (vetzucht)
Onderzoekers NUTRIM leggen wel mogelijk verband met suikerziekte
Het ontkoppelingseiwit UCP3 speelt geen rol bij de regulatie van het
menselijk lichaamsgewicht. Het eiwit blijkt daarmee niet het veelbelovende
doeleiwit te zijn voor therapeutische interventies ter voorkoming van
obesitas (vetzucht). De onderzoekers Matthijs Hesselink en Patrick Schrauwen
van het onderzoeksinstituut NUTRIM van de Universiteit Maastricht (UM)
hebben dat aangetoond. Hun bevindingen zijn opmerkelijk omdat tot nu toe op
grond van resultaten van cel- en proefdierstudies werd aangenomen dat UCP3
wel een belangrijke rol speelt bij het menselijke energieverbruik. UCP3 kan
mogelijk wel een rol spelen bij suikerziekte.
Hesselink en Schrauwen zijn er dankzij een nieuw ontwikkelde
onderzoeksmethode als eersten in geslaagd om in de mens de werking van het
mitochondriële ontkoppelingseiwit UCP3 te bestuderen. In de energiecentrales
van de cel (mitochondria) ontstaan uit de afbraak van vetten en suikers
stoffen die er voor zorgen dat er een opbouw van energie plaats vindt. In de
meeste omstandigheden zal deze energie worden aangewend om ATP te vormen.
ATP is een directe energiebron voor bijvoorbeeld het aanspannen van spieren
en vele andere processen in de cel. Volgens de theorie van Mitchell,
waarvoor hij eind jaren zestig de Nobelprijs heeft gewonnen, wordt de
energie die verkregen wordt uit de afbraak van vetten en suikers volledig
gekoppeld aan het proces om in aanwezigheid van zuurstof ATP te vormen. We
spreken dan over een goed gekoppeld mitochondrion. Er zijn echter ook
situaties denkbaar waarbij niet alle energie die vrijkomt uit vetten en
suikers gebruikt wordt om ATP te vormen maar de opgebouwde energie verloren
gaat als warmte, waardoor er minder ATP beschikbaar is voor cellulaire
processen. We spreken dan over mitochondriële ontkoppeling. In ontkoppelde
mitochondria worden dus wel vetten en suikers afgebroken maar wordt de
daarbij vrijkomende energie niet verder gebruikt. Op deze wijze leidt
ontkoppeling tot een hogere verbranding van vetten en suikers in rust.
Mensen met een hogere vetverbranding in rust hebben een kleinere kans om
obesitas (vetzucht) te ontwikkelen.
Het Maastrichtse onderzoek wordt deze week gepubliceerd in het
vooraanstaande Amerikaanse tijdschrift The Journal of Clinical
In knaagdieren is het verhogen van 'ontkoppeling' een manier om tijdens
blootstelling aan koude de lichaamstemperatuur te handhaven (ten koste van
een hoog, inefficiënt energie gebruik) terwijl een verbeterde koppeling er
tijdens de winterslaap voor zorgt dat het energiegebruik erg efficiënt is en
er nauwelijks energie verloren gaat als warmte.
Reeds sinds 1968 was bekend dat deze ontkoppeling bij proefdieren wordt
bewerkstelligd via ontkoppelingseiwitten (UCP1). Bij de mens komt UCP1
slechts in zeer geringe hoeveelheid voor. Na de ontdekking van UCP3 in 1997,
een eiwit dat qua bouw erg lijkt op UCP1, dacht men een humaan alternatief
voor UCP1 te hebben gevonden. Zodoende werd UCP3 als veelbelovend doeleiwit
gezien voor therapeutische interventies ter voorkoming van obesitas
(vetzucht). Immers een toegenomen ontkoppeling door verhoging van UCP3 zou
leiden tot een hogere verbranding van vetten en suikers in rust en een
kleinere kans op vetzucht.
Sinds de ontdekking van UCP3 heeft de onderzoeksgroep van Schrauwen en
Hesselink bestudeerd of UCP3 bij de mens inderdaad een belangrijke rol
speelt bij de regulatie van het lichaamsgewicht. In hun onderzoek, dat
tijdens publicatie is vergezeld van een zeer lovend redactioneel commentaar,
tonen Hesselink et al. aan dat UCP3 in de mens geen ontkoppelende werking
heeft en het zodoende onwaarschijnlijk is dat UCP3 de kans op vetzucht
beïnvloedt.
Hesselink en Schrauwen beschikken nu over gegevens die er op wijzen dat de
belangrijkste functie van UCP3 het transport van vetzuren uit de
mitochondriën is. Op deze wijze is UCP3 betrokken bij het beschermen van
mitochondriën tegen de schadelijke effecten van een hoge concentratie
vetzuren en kan UCP3 een belangrijke rol spelen bij het beperken van de
schadelijke gevolgen van suikerziekte.
Nieuwe onderzoeksmethode
Het nieuwe aan de door Hesselink en Schrauwen gehanteerde methode zit hem in
twee dingen. Ten eerste zijn de auteurs er in geslaagd om de hoeveelheid
UCP3 te verhogen door het geven van een voeding met een relatief hoog vet
percentage gedurende een week. Door deze wijze van interventie is een
stijging van UCP3 opgewekt zoals je die ook kunt verwachten wanneer mensen
regelmatig veel en vet eten.
Het tweede nieuwe aspect zit hem in de gebruikte methode om mitochondriële
ontkoppeling te meten in de mens. De energie die gevormd wordt uit de
afbraak van vetten en suikers kan alleen in aanwezigheid van zuurstof in ATP
worden omgezet. Door gedurende 4 minuten de bloedstroom in het bovenbeen
stil te leggen en gedurende de laatste van de vier minuten ook zware
lichamelijke inspanning te laten doen wordt de zuurstof voorraad in de spier
opgemaakt en wordt er veel energie vrijgemaakt uit vetten en suikers. Omdat
er geen zuurstof is kan op dit moment de vrijgemaakte energie niet worden
gebruikt om ATP te vormen en daalt de hoeveelheid ATP. Direct na inspanning
wordt de bloedtoevoer hersteld en kan er weer zuurstof naar de spier. Nu kan
alle energie die tijdens de zware inspanning is opgebouwd worden gebruikt om
ATP te vormen. Als er echter door ontkoppeling een deel van deze opgebouwde
energie reeds is afgegeven als warmte wordt er minder snel ATP gevormd. De
snelheid van ATP vorming wordt weerspiegeld door de vormings snelheid van
Creatine fosfaat. De door Hesselink en Schrauwen gebruikte methode toont aan
dat een stijging van het eiwit UCP3 geen effect heeft op de vormingssnelheid
van creatine fosfaat en UCP3 in de mens dus niet beschouwd kan worden als
een ontkoppelingseiwit.
Noot voor de pers:
Meer informatie geeft Matthijs Hesselink via tel 043-3881317,
matthijs.hesselink@bw.unimaas.nl
De afdeling Communicatie van de UM is bereikbaar via tel 043-3882044.
mailto:pers@bu.unimaas.nl